奈良教育大学学術リポジトリNEAR
音楽的リズムが生体に及ぼす影響について
著者 福井 一, 猪谷 佳世, 谷辻 典子
雑誌名 奈良教育大学紀要. 人文・社会科学
巻 44
号 1
ページ 33‑40
発行年 1995‑11‑24
その他のタイトル On the Influence of Musical Rhythm to EEG, GSR and ECG
URL http://hdl.handle.net/10105/1620
奈良教育大学紀要 第44巻 第1号(人文・社会)平成7年 Bull. NaraUniv. Educ, Vol. 44, No. 1 (Cult. &Soc.), 1995
音楽的リズムが生体に及ぼす影響について
福 井 ‑ ・ 猪 谷 佳 世'
(奈良教育大学音楽教室) (平成7年4月28日受理)
ir 」 I"し 予"
1.はじめに
地球上には様々の音楽があり、私たちはその中から自分の晴好(音楽的噂好)にあった音楽を 楽しんでいる。そのような音楽的晴好とは何から生ずるのだろうか。音楽自体が噛好を誘発する のか、それとも環境(学習)に影響を受けるのか。今回、我々は、音楽自体が晴好にどのような 影響を及ぼすかを、生理学的に確かめたいと考えた。
音楽が/上体に与える影響についての先行研究としては、噂好との関連では①文化的要因 (LeBlane, 1980, 1981 ;福井, 1993) 、 ②パーソナリティー(Giacobbe, 1978) 、 ③テソポ、
リズム、スタイル(LeBlane, 1981) 、音楽と生理反応については①心拍、呼吸、皮膚電気反応 (Henkin, 1957; de Jong, 1973 I泉山, 1978; Radocy and Boyle, 1985) 、 (塾EEG (質, 1984;村林, 1993)などの研究がある。しかし内容的には、たとえイソデックスが同じでも、研 究者によって結果は異なっており、一定した見解は得られていない。その最大の原因は、音楽そ のものの変数の多きである。我々が日頃耳にする音楽は、大まかな分類だが、リズム、メロディー、
ハーモニーの3要素からなっている(もちろんそれ以外の要素も存在する) 。しかしながら、た とえばリズム つをとってみても、音価の組み合わせは無限でありそこから生じる変数は限りな い。他の2要素も同様で、ここに音楽を実験刺激として用いる困難さがある。 ・方、従来から生 鮮学や心理学で用いられてきた、音響的にコソトロールされた中性的な短音の刺激は、音楽から は程遠く、とても音楽とヒトの関係を探ることなどできようもない。これはジレンマである。し かしながら、なんらかの解決策を兄いださなければ、音楽の知覚・認知の研究の進展ははかれな い。現在のところ有効な方法は、音楽として成立(認知)し得る限界にまで変数をコントロール
した実験刺激(音楽限界刺激)を用いることであると考える。
そこで、本研究では音楽的リズムがヒトの噂好に及ぼす影響を生理学的指標(EEG, GSR , ECG)を用いて調べることにした。リズムを選んだのは、それが音楽の最低成立要件とされ (Gaston, 1968) 、他の2要素を欠いた音楽は存在しても、リズムを欠く音楽は地球上に存在 しないからである。ただリズムは、パターソ、テソポ、強弱などの要因が複雑に絡み合って構成 されている。これらの要田のうち、いずれか一つが晴好に影響を与えるのか、それとも相互に影 響しあうものなのか、一要因ずつ確認していく以外に方法はない。そこで今回は、リズムの要因 のうち強弱に注目して実験を行い、音楽的リズムが晴好や生体にどのような影響を与えるかにつ いて検討することにした。
'現在、徳島県阿南市立福井南小学校講師 糾現在、大和郡山市立郡山西幼稚園教諭
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34 福 井 一一・猪 谷 佳 世・谷 辻 典 子
2.リズム聴取時の噂好に関する予備実験
どのようなリズムが好まれるのか、について予備実験を行った。
(1)実験I
1)期 間1994年10月
2)対 象 被験者 女性21名(大学生)
年 齢19歳〜22歳6ヶ月(平均20.2歳) 3)音刺激
福井・森下(1993)のリズム・パターソを基本に、 4分音符に0‑4つのアクセソトをつけて 組み合わせ、 16通りのリズムパターソを作り(以下アクセソトなしを・、アクセントありを●で 表す) 、 5件法による晴好の判断と一対比較を行った。基本のパターソを4分音符4音にしたの は、 3音では短かすぎて噂好の判断がしにくく、 4音を越えると強弱を変えただけの単純なリズ ムであるLに、組み合わせのバク‑ソの数が多すぎて実験に時間がかかり、被験者の集中力の限 界などを考えると正確な噂好の判断が行われないと考えたからである。テソポは心拍、歩行、自 発的テソポ、好みのテンポはほぼ同じ値(時間間隔にして500‑700ms)をとることから
(Wallin, 1901 ; Frischeisen‑Kohler, 1933 ; Mishima, 1956) 、 I一一分間に4分音符70回の 速さにした。また、音色によって噂好が左右されないように、特定の楽器の音とは判断しにくい 中性音(Roland Sound Canvas SC‑55KIIの808‑イコソガ)を用いた。また、刺激の長さの 実験では刺激の長さを2小節、 4小節、 8小節とし、 I‑‑対比較のリズムの間の無音時間は4分音 符3音分とし、問題間の無音時間は4分音符11音分とした。これは2音、 4藷という長さでは無
リ ズ ム パ タ ー ソ
点 数
(平 均 ) 標 準 偏 差
① 5 0 4 .9
② ● . 6 0 2 .3
③ . ● . 6 5 3 .1
㊨ . ● . 6 9 3 .0
⑤ . ● 6 1 2 .7
⑥ ● ● . 68 1 .5
⑦ ・ ・ ・ ・ 6 9 3 .0
㊨ ・ ・ ・ ・ 5 1 2 .7
⑨ ・ ・ ・ ・ 72 4 .1
⑲ ・ ・ ・ ・ 7 1 2 .8
⑪ . ● ● " 蝣) 3 .0
⑫ ・ ・ ・ ・ 6 3 2 .2
⑬ ・ ・ "') 2 .7
⑭ ・ ・ 7 5 2 .9
⑮ ・ ・ ・ ・ 6 7 L¥ 0
⑯ ・ ・ ・ 6 0 2 . 1
図1 晴好の判断の点数
音時間もリズムの 一部と考えてしまう恐れがあ るからである。刺激の与え方は、順番によって 晴好の判断が左右されないようABBA法を用 いた。
4)実験の手続き
被験者は椅子に座り、開眼状態で‑ッドフォ ソから音刺激を与え、以下の手続きで行った。
どのリズムが好まれるかについて評定尺度を設 定し、たい‑ん好ましい、好ましい、普通、あ まり好ましくない、好ましくない、で判断する。
5)結 果
(1)たい‑ん好ましい、好ましい、普通、あ まり好ましくない、好ましくないの順に、 5、
4、 3、 2、 1点というふうに点数化して、ど のリズムが好まれているかをみた(図1) 。もっ とも好まれたリズムは⑱・・・・、次が⑨・●
●・、 ⑬・・・・であり、最も好まれなかった リズムは(彰 、次に好まれなかったのが
⑧・・ ・・であった。 (彰のリズムは強弱のない リズムであったので退屈に感じられ、最も好ま
音楽的リズムとEEG, GSR, ECG 35
れなかったと考えられる。⑯合のリズムは普段私たちの身の回りで流れている音楽(ロック、ポッ プス)で多く使われているリズムであり、私たちは無意識のうちにそのリズムに慣れて、好んで いるように思われる。好まれなかった⑧のリズムは私たちの音楽の中ではあまり使われていない。
この後、この4つのリズムを2つに絞るための実験を行った結果、最も好まれたリズムは⑨、
好まれなかったリズムは①であった。
(2)実験II
1)期間1994年10月
2)対象被験者女性19名(大学生)
年齢19歳6ケ月〜23歳4ヶ月(平均21.8歳) 3)音刺激
実験Iと同じ音刺激を用いた。
4)実験の手続き
被験者は椅子に座り、開眼状態で‑ッドフォソから音刺激を与え、以下の手続きで行った。同 一リズム内で、2小節、4小節、8小節のどの長さの刺激が最も好ましいかを判断する。晴好の 判断は「2つのリズムを聴き比べてどちらが自分にとって好ましいか」という一対比較法で行わ れた。ここで使われたリズムは、(1)の結果、最も好まれたものと最も好まれなかったものを選ん だ。
51もI[
1蝣社
刺激の長さは、4小節(39.7%)、2小節(35.2%)、8小節(21.5%)の順に好まれた。8
小節は聴いていて飽きてくるし、長く聴いているとよく似たリズムであるために噂好に判断が暖 味になるようである。また2小節では、音刺激をグル‑ビングしてリズムと知覚するには短いよ うである。4小節、8小節になると⑨・・・・のリズムを(・)というふう
にグル‑ピソグし直している被験者もみられた。
(3)実験III
1)期間1994年10月
2)対象被験者女性29名(大学生)
年齢18歳11ケ月〜23歳4ヶ月(平均21.3歳) 3)音刺激
実験Iと同じ音刺激を用いた。
4)実験の手続き
被験者は椅子に座り、開眼状態で‑ッドフォソから音刺激を与え、以下の手続きで行った。実 験I、IIで選ばれた最も好まれたリズムと小節数を用いて晴好の‑対比較を行った。
5)結果
‑I‑対比較で晴好の判断をした結果、すべての判断には統計上の有意差はなかった。
3.リズム聴取時の生理反応に関する実験
日的
(1)リズムを聴くことによって、生理反応に変化はあるか。
(2)あるリズムに対して、定の生理反応が存在するのか。
36 fi.i II 蛸i'f ft. tサ・n 止 叫 [
(3)リズムに関する晴好の判断と生理反応には関連があるか。
実験方法
1)期間1994年11月
2)対象 被験者 予備実験mにおいて噛好の判断に一一貫性(複数試行において同一一の選択をし た)のある女性9名(大学/t) o 年齢19歳〜22歳6カ月(平均20.35歳) 。
3)測定機器 コンピューターで/1三体生理ソフトを用いて測定を行った EEGは額の左右2点 (国際法Fpi.,)から双極導出法(開眼) 、 GSRは右手の人差し指と中指の指先2点から電位法 により測定記録した。また、 ECGは左右手首から導 する第1誘導で測定記録した。
4)実験条件 検査室は、外部ノイズをできるだけ避け、照明は自然な明るさに調整された。被 験者をリクライニングチェアに座らせ、 「今からあるリズムを聴いていただきます。 2つのリズ ムを聴いた後、 2つを聴き比べてどちらが好ましいかを指で1 ・ 2と示してドさい。実験l巨はずっ と日を閉じていて卜さい」と指示を与えた0
5)測定順序 まず統制条件として無刺激安静状態5分の後、 DTAに記録した音刺をヘッドフォ ンから与えた。音刺激は第1実験で巌も好まれなかったリズム(以下A)
( ‑ ・ ・) 、巌も好まれたリズム⑨(以FB) (・ ‑
・・・ ・・・・ を用いた。これらの刺激は一一対比較の形で捉41・し、順番はAとB、 AとA、 B とA、 BとBである。
表1 波形変化とリズム
A 1 B 1 A 2 A 3 B 2 A l B 3 B 4
① E E C
ゥ
③ E E C E C G G S R
E E C E C G
E C G
㊨ G S R
⑤
㊨ E C G ゥ E E C G S R
⑧ E E C G S R
⑨
(アルファベットの横の数字は提示の順番を示している)
図2 刺激によるGSRの変化
音楽的リズムとEEG, GSR, ECG 37
結 果
被験者別に各指標の安静時と各リズム刺激ごとの平均値を測定し、統計処理を行った。また、
被験者別にリズム刺激を与えたポイソト(8地点)における各指標の電圧の値を記録して、平均 値を求め、統計処理を行った。
1)安静時とリズム聴取時の波形の比較
実験より得られたグラフを、各指標ごとに視覚的に捉えることができる変化について比較して みた。被験者③の生理反応をみてみると、 GSRが段階状に変化していることがわかる(図2) 0 EEGとECGに関しては、波形に特徴的な変化が見られる。それらを一覧表にしてみると表1 のようになる。各生理的指標の変化についてみてみると、 EEGに何らかの変化があったのは9 例中4名(44.4%) 、 GSRでは9例中5名(55.6%) 、 ECGでは9例中3名(37.5%)であ
る。また、 EEGとGSRが時間的に近いところで変化しているように見える。そこで(1)リズム を聴くことによって各指標において/Lじる変化、 (2)各生理的指標間の関係について詳しくみるこ とにした。
蓑2 刺激の組.み合わせによるEEGの相違 刺激の雛み合わせ
ア イ ア イ 平均値の差
M SD M SD
Al‑ ・B2 ‑.016
B 1‑‑A2 .204 A2‑‑A3 .152 A3‑‑B2 .153 B2‑‑‑A4 .174
A4日日日B3 ‑.009
B3‑‑B4 .489
.662 .174 .578 . 152 .291 . 153 .658 . 174 .301 ‑.010 . 965 .489 1.082 .131
.301 ‑.190 .291 .052 .658 ‑.001 .301 ‑.021 .965 .184
1.082 一.498*
.954 .358*
(*p<0.01, **p<0.05 M:平均値, SD:標準偏差) 表3 EEG (相関係数)
A 1 A 2 A 3 A 4
A 1 .6 48 .8 9 0 * .7 8 9 *
A 2 .34 3 .5 4 9
A 3 .8 9 4 ホ
A 4 (*p<0.01)
B l B 2 B 3 B 4
B l .827* ‑ .038 〜 .0 15
B 2 .167 .186
B 3 .999 *
B 4 (*p<0.01)
2) EEGについて
表2にあるように、同一のリズムパターソ内 ではB3とB4の間に有意差が認められた。 B のリズムでは3回目より4回目の提示で電圧が 減少していることがわかる。リズムの種類別に 相関を見てみると表3のような結果になった。
Aのリズムに関してはAlとA3、 AlとA4、
A3とA4の問に有意な相関があり、 Bのリズ ムに関してはBlとB2、 B3とB4の間に有 意な相関が見られた(表3) 。これはA、 Bの リズムパタ‑ソから生じるEEGには類似性が あることを示している。リズムパターソがEE Gに及ぼす影響を見るために分散分析(一要因、
repeated一measures design)を行った結果、
リズムパターソによる差はなかった。
38 福 井 一一・猪 谷 佳 世・谷 辻 典 子
表4 刺激の細̲み合わせによるGSRの相違 刺激の組み合わせ
ア イ ア イ 平均値の差
M SD M SD
Al‑‥‑Bl .218
B 1‑‑A2 .215 A2‑‑A3 .233 A3‑‑ B2 .231 B2‑‑A4 .234 A4‑・‑B3 .232 B3‑‑‑B4 .236
.215 .059 .041 .039 .042 .040 . 042
.215 . 233 .231 .234 . 232 . 236 .243
.059 0.003 .041 ‑.018*
.039 0.002*
.042 ‑0. 003*
. 040 0.002*
.042 ‑0.004*
.081 ‑0.007*
(*p<0.05, **p,0.01, ***pく0.001 表5 GSR (相関係数)
A 1 A 2 A 3 A 4
A 1 .9 4 7 * .94 1 * .9 1 0 *
‑¥ 2 .99 3 * .9 7 7 * ホ
A 3 .9 9 4 *
A 4
(***p<0.001)
B 1 B 2 B 3 B 4
B l .925* .916 * .923*
B 2 .996 *' .982* ホ
B 3 .993*
B 4
(***p<0.001)
表6 ECG (相関係数)
A 1 A 2 A 3 A 4
A l .4 2 5 ‑ .7 2 6 * ‑ .7 66 …
A 2 一 .6 1 5 一 .56 1
A 3 .9 2 6 *
A 4
(*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001)
B l B 2 B 3 B 4
B 1 ‑ .073 .341 .93 5*
B 2 .620 .06 7
B 3 .3 12
B 4
(***p<0.001)
M:平均値, SD:標準偏差)
3) GSRについてEEGと同様にt検定を行っ た(表4) 。安静時と各リズムの聴取時を比べ てみると、 Aのリズムでは2 ・3回目、 Bのリ ズムで3 ・ 4回目にGSRが有意に減少してい る。リズムの種類別の相関については表5のよ
うな結果になった。 A、 Bそれぞれのリズムパ タ‑ソによる変化に強い相関がみられる(表5) o GSR全体では分散分析( ‑要困、 repeated‑
measures design)の結果、リズムパターンに よる差が見られた(P<.Ol)。
4) ECGについて
ECGについてもEEG、 GSR同様t検定 を行った。安静時とリズム聴取時、前後のリズ ムを比較しても有意差はなかった。リズムの種 類別の相関については表6のような結果になっ た。 AのリズムではAlとA3、 AlとA4、
A3とA4の間に相関が見られた。 Bのリズム ではBlとB4のみ相関が見られた ECGに ついては分散分析(一要因、 repeated‑measures design)の結果、リズムパターソによる差は見 られなかった。
E^^EI^^^Kiii
リズムの強弱要因が晴好に及ぼす影響につい ては、本実験に用いたリズムの強弱は噛好を決 定づける要因にはならなかった。予備実験の結 果からわかるように、同じリズムを聴いてもリ
音楽的リズムとEEG, GSR, ECG 39
ズムの長さによって噂好の判断が変わる(リズム選定は1小節を、晴好実験には4小節を用いた) 0 1小節のときは複雑さをもつ⑨のリズムが好まれたが、 4小節のリズムでは、 ①の単調な心地よ さからくる好ましさと、 (勤の複雑さからくる好ましさの割合が同じであった。リズムを選ぶ段階 から、聴いていて好ましいと思う長さに設定して実験を行えば、選ばれるリズムや晴好に有意差 がでたかもしれない。本実験で用いたリズムは強弱を変えただけの単純なものであったが、その
中でも最も単純な(彰と、強弱をつけた(勤で晴好の判断に差がでなかったのは、音楽リズムの晴好 には、強弱に対する噂好と拍f一に対する晴好が複雑に絡み合っていると考えられる。
生理学的には、リズムパターソの変化がGSRに顕著に現れ、バク‑ソによる類似性(相関) が見られたO音楽として認知できうる限界にまで、変数をコソトロ‑ルした単純な音楽的リズム 刺激でも生理反応(GSR)を誘発しうること、さらにその刺激から受ける反応には、リズムパ
ターソによる類似性があることがわかった。このことは、音楽の知覚・認知の実験方法として‑A 定の有効性が示されたといえる。今後はメロディーや‑ーモニー等、他の要素を用いた「音楽限 界刺激」での実験を行っていく必要があると考える。
引用文献
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Radocy, R, E. and J. Boyle, J. D. (1985) Psycological foundations of Musical Behavior. (徳丸他訳
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On the Influence of Musical Rhythm to EEG, GSR and ECG
Hajime Fukui, Kayo Inotani and Noriko Tanitsuji (Department ofル免岱ic, Nara University of Education, Nara 630, Japan)
(Received April 28, 1995)
We examined relationship between preference of musicaトrhythm and physiological changes by using experimental stimuli that controlled a variable to the limit that human could recognize as music.
In the first experiment, we examined what rhythmic stimuli were preferred. 56
subjects were all female (ages from 18 to 23, an average of 21.3). We made 16 different stimuli consisted of four quarters and asked what were subjects for judgment of preference. In the second experiment, we used EEG, GSR, ECG as an index and investigated the relations between physiological reactions and stimuli. Subjects sre all females (ages from 19 to 22, an average of 20.4). As a result, there was no significant difference in EEG and ECG, but there was significant difference in GSR (P<.01).
We used the stimuli (rhythm) which controlled variables to the limit and a meaningful result was provided. It has the effectiveness as an experimental method of perception and recognition of music. We will continue these experiments using other elements such誠melody and harmony as stimuli.
